本發(fā)明涉及顆粒彌散增韌陶瓷刀具材料領域，具體為一種HfC顆粒彌散增韌補強TiN基陶瓷刀具材料及制備方法。

背景技術：

TiN是一種具有高強度、高硬度、耐高溫、耐酸堿、耐磨損的特點，同時具有良好的導電和導熱性能，其在高溫結構材料、耐磨、耐腐蝕以及在材料領域中有著廣泛的應用前景。但是陶瓷刀具其固有的脆性從某種程度上限制了其應用，如何提高其韌性和強度是目前陶瓷材料領域研究的一個熱點和難點。通過向基體中加入添加相采用多元復合的方法可以提高材料的性能，基于此，非常需要一種能夠保持材料硬度（18~21GPa）的前提下，提高材料抗彎強度和斷裂韌度的特性的TiN基陶瓷材料復合技術。

另外傳統制備工藝存在制備設備與工藝復雜，成本高，不利于產業(yè)化等不足之處。因此這種新的TiN基陶瓷材料復合技術還應該同時具備制備工藝簡單，成本低，有利于產業(yè)化的特點。

技術實現要素：

本發(fā)明為了解決現有TiN基陶瓷材料復合時存在力學性能降低、工藝復雜且不利于產業(yè)化的問題，提供了一種HfC顆粒彌散增韌補強TiN基陶瓷刀具材料及制備方法。

本發(fā)明是采用如下技術方案實現的：一種HfC顆粒彌散增韌補強TiN基陶瓷刀具材料，是由如下質量百分比的原料組成：TiN 67%-83%，HfC 10%-25%，Ni 2%-6%，Mo 2%-8%。

采用上述組分制得的HfC顆粒彌散增韌補強TiN基陶瓷刀具材料的純度高，HfC晶粒分布均勻,其平均尺寸為1μm，TiN晶粒的尺寸介于5μm-10μm，TiN基材料的硬度介于18.32~20.15GPa，克服了現有的TiN基陶瓷材料符合時存在力學性能降低的問題。

一種HfC顆粒彌散增韌補強TiN基陶瓷刀具材料的制備方法，采用如下步驟：a、將各原料的混合粉末裝入臥式罐磨球磨機中，用硬質合金球球磨后過篩；b、將過篩后的原料裝入上下封閉的石墨容器，再放入高溫燒結爐內；c、在升溫速率10℃/min、壓力25MPa、燒結溫度1600℃-1700℃的條件下，保溫時間20min-40min，得到的HfC顆粒彌散增韌補強TiN基陶瓷刀具材料。

本發(fā)明采用真空熱壓燒結制備工藝制備的TiN基陶瓷材料的性能優(yōu)異，抗彎強度介于930.48~1210.22MPa和斷裂韌度介于6.85~8.12 MPa·m?，提高了氮化鈦陶瓷刀具材料的切削性能。

本發(fā)明采用真空熱壓燒結法，在合適的升溫速率、壓力、生長溫度和保溫時間下，合成HfC顆粒彌散增韌補強TiN基陶瓷刀具材料，克服了現有TiN基陶瓷材料復合時存在工藝復雜且不利于產業(yè)化的問題。

本發(fā)明在保持材料復合后斷裂韌度和抗彎強度提高的基礎上，保證了材料的高硬度特性，而且利用真空熱壓燒結法，工藝簡化，成本低，利于產業(yè)化生產，適合于切削加工高硬度的材料。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的掃描電鏡圖。

由圖可見，約為1μm的HfC顆粒均勻的分布在TiN基體中，其有利于提高材料的抗彎強度和斷裂韌度。

具體實施方式

實施例1

一種HfC顆粒彌散增韌補強TiN基陶瓷刀具材料，是由如下質量百分比的原料組成：TiN 67%，HfC 25%，Ni 6%，Mo 2%。

一種HfC顆粒彌散增韌補強TiN基陶瓷刀具材料的制備方法，采用如下步驟：a、將各原料的混合粉末裝入臥式罐磨球磨機中，用硬質合金球球磨后過篩；b、將過篩后的原料裝入上下封閉的石墨容器，再放入高溫燒結爐內；c、 在升溫速率10℃/min、壓力25MPa、燒結溫度1600℃的條件下，保溫時間20min，得到的HfC顆粒彌散增韌補強TiN基陶瓷刀具材料。

實施例2

一種HfC顆粒彌散增韌補強TiN基陶瓷刀具材料，是由如下質量百分比的原料組成：TiN 75%，HfC 15%，Ni 2%，Mo 8%。

一種HfC顆粒彌散增韌補強TiN基陶瓷刀具材料的制備方法，采用如下步驟：a、將各原料的混合粉末裝入臥式罐磨球磨機中，用硬質合金球球磨后過篩；b、將過篩后的原料裝入上下封閉的石墨容器，再放入高溫燒結爐內；c、在升溫速率10℃/min、壓力25MPa、燒結溫度1650℃的條件下，保溫時間30min，得到的HfC顆粒彌散增韌補強TiN基陶瓷刀具材料。

實施例3

一種HfC顆粒彌散增韌補強TiN基陶瓷刀具材料，是由如下質量百分比的原料組成：TiN 83%，HfC 10%，Ni 4%，Mo 3%。

一種HfC顆粒彌散增韌補強TiN基陶瓷刀具材料的制備方法，采用如下步驟：a、將各原料的混合粉末裝入臥式罐磨球磨機中，用硬質合金球球磨后過篩；b、將過篩后的原料裝入上下封閉的石墨容器，再放入高溫燒結爐內；c、在升溫速率10℃/min、壓力25MPa、燒結溫度1700℃的條件下，保溫時間40min，得到的HfC顆粒彌散增韌補強TiN基陶瓷刀具材料。